Földrengés-talaj cseppfolyósítása, homokforralások, oldalirányú szétterítés és eltemetett közüzemi úszó¶
A segélyhívó számok országonként eltérőek. Ez az oldal a 911-et használja, amely az Egyesült Államokra és Kanadára vonatkozik. Sok más országban a 112-es, 999-es vagy más számokat használják. Keresse meg az országának megfelelő számot.
Közepes vagy erős földrengés során (Magnitude 5.5+), az alapkőzet heves rázkódása a veszélynek csak a fele. A part menti síkságokon, folyódeltákon, ősi tómedreken és mesterséges öbölkitöltő negyedeken a laza, vízzel telített homokos és iszapos talajokon áthaladó szeizmikus nyíróhullámok hatására a talajszemcsék összeomlanak, ami növeli a talajvíz nyomását (pore-water pressure) felfelé, amíg a homokszemek teljesen szabadon lebegnek egymástól. A rázás után 10-30 másodpercen belül a szilárd talaj gyakorlatilag 100 százalékát veszíti nyírószilárdságából, és sűrű, nyomás alatt álló folyékony iszapgá alakul át, amely geotechnikai jelenség talaj cseppfolyósodása néven ismert. A nehézbeton lakóépületek és hídpillérek akár 60 fokkal az oldalukra süllyednek vagy dőlnek (bearing capacity failure), sáros víz és homok nyomás alatti szökőkutak törnek ki az udvarok és pincék repedéseiből (sand boils), az enyhe lejtők oldalra csúsznak a folyók és kikötők felé (lateral spreading), az üreges föld alatti szennyvíztartályok, aknák és üzemanyagtartályok pedig úgy lebegnek felfelé a járdából, mint a fürdőkádban lévő dugók, elszakítva a földgáz- és vízvezetékeket. Ha földrengést tapasztal, amelyet földrepedések, billenő szerkezetek vagy szivárgó gázszag követ, hívja a helyi segélyhívó számok azonnal, és olvassa el útmutatónkat földrengések: ejtse le, fedje le és tartsa meg, földrengés utórengések, épületek visszatérése és gázelzárás, és víznyelők és talajsüllyedések.
Tedd ezt most¶
- Dejtse le, fedje le és tartsa le aktív szeizmikus rázkódás közben: Soha ne próbáljon meg kifutni a szabadba, miközben a talaj aktívan remeg; a leomló falazott homlokzatok, a betörő felső emeleti ablakok és az épületek külső kerülete mentén beomló mellvédek sokkal több embert ölnek meg, mint maga a talaj cseppfolyósítása.
- Azonnal evakuáljon, amint megszűnik a rázkódás, ha az épület dől, süllyed, beszorul az ajtók és megrepednek az alaplapok: Ellentétben a szilárd sziklán álló épületekkel, amelyek a földrengés végén megállnak, a cseppfolyós homokon ülő szerkezet tovább süllyedhet, egyenetlenül ülepedhet, vagy felborulhat a fő ütés után néhány perccel és tetőponttal órákig megállhat. teljesen megbillent épület.
- Szaglásszon és hallgassa meg a föld alatti földgázvezeték elszakadását, és CSAK gázszagot vagy sziszegést hallatva kapcsolja ki a gázórát: Oldalirányú talajterítés és differenciális épülettelepülés merev öntöttvas és acél gázcsövek nyírása pont ott, ahol az alapokba lépnek. Ha rothadt tojás-merkaptán szagot érez, vagy azt látja, hogy egy földbe ásott csővezetékből szennyeződés/víz fúj, csavarja el a külső gázmérő szelepét a csőre merőlegesen egy negyed fordulattal egy villáskulccsal, és széllel szemben ürítse ki.
- Menjen felfelé, és távolodjon el a folyópartoktól, a csatornafalaktól, a kikötők válaszfalaitól és a part menti szikláktól: Az enyhe lejtők alatti cseppfolyósított talajrétegek (még a majdnem sík talajon is, mindössze 0,5-3 fokos lejtéssel) oldalirányban csúszik, óriási, töredezett tömbökben a nyílt vízcsatornák felé (
lateral spreading), 1-3 méter (3-10 láb) széles mély talajhasadékokat nyit meg. - Soha ne hajtson át hidakon, autópálya rámpákon, sárvulkánkúpokkal ("homokforral") kúpokkal borított utakon vagy magas aknák fedelével: A cseppfolyósodás következtében a földes töltések a híd mindkét végén 0,5-2 méterrel lefelé süllyednek, míg az egyenes beton szennyvízcsatorna aknák 1,5 métert úsznak felfelé.
- Minden homokforrásokból és alagsorrepedésekből kibuborékolt vizet és iszapot kezelje nyers szennyvíz és vegyi biológiai veszélyforrásként: Amikor a cseppfolyósítás felszakítja a föld alatti egészségügyi csatornahálózatot és lebegteti a szennyvízgyűjtő tartályokat, az utcákba, kúszóterekbe és földszinti helyiségekbe kitörő nyomás alatti talajvíz (erősen szennyezett kórokozókkal)
E. coli, Vibrio, hepatitis A) és kőolaj-szénhidrogének.
Miért dőltek össze a cseppfolyósított talajon álló épületek az első utórengés során?
Klasszikus cseppfolyósítási katasztrófák esetén, mint például az 1964-es niigatai földrengés Japánban (ahol a vasbeton Kawagishi-cho lakóházak 60-80 fokkal az oldalukra dőltek), az 1989-es Loma Prieta földrengés San Francisco Marina kerületében, a 2011-es Christchurch-i Indonézia, az új-zélandi földrengés8 és a Pallou-i földrengés201 A sekély beton alátét- vagy gyékényalapokra építettek gyakran szerkezetileg épségben vészelték át a kezdeti rázkódást, miközben 1-3 méterrel a cseppfolyós homokba süllyedtek és látható szögben megdőltek. ** 1-2 foknál nagyobb dőlésszögű épület (P-Delta effect) elmozdította a súlypontját az alapozási lábnyomról.** Még egy kisebb, 4,5-ös magnitúdós utórengés is másodperceken belül újra cseppfolyósítja a már meglazult, vízzel telített homokot az épület alacsony oldala alatt, amitől a dőlt szerkezet felborul vagy teljesen felborul. Soha ne lépjen be egy láthatóan ferde, besüllyedt vagy megrepedt alapzatú épületbe, hogy holmiját gyűjtse.
Döntési fa: Földrengés talajcseppfolyósítása és talajhibára adott válasz¶
flowchart TD
Quake["Erős földrengés (ejtse le, fedje le és tartsa meg, amíg a rázkódás meg nem szűnik)"] --> CheckGround{"Remegés leállt: Figyelje meg az épületet és a talajt körülötte"}
CheckGround -->|"Az épület megdől, süllyed, az ajtók beszorultak, vagy sár folyik át a padlón"| GasCheck{"Szivárgó gázszagot érez, sziszegést hall vagy szikrát lát?"}
GasCheck -->|"Igen"| EvacNoSwitch["NE érintse meg a fénykapcsolókat; Azonnal evakuálni; Csak akkor zárja el a külső gázszelepet, ha biztonságos a kilépéskor"]
GasCheck -->|"Nem"| EvacTilt["Azonnal evakuálja az épületet lépcsőn keresztül (soha lift); Mozogjon 1,5x épületmagassággal arrébb"]
CheckGround -->|"A szabadban a Riverbank, a Harbour Seawall vagy a Reclaimed Bay Fill közelében"| LateralCheck{"Vízzel párhuzamos talajrepedések, kidudorodó támfalak vagy kitörő homokforrások?"}
LateralCheck -->|"Igen"| MoveInland["Fuss merőlegesen a szárazföld belsejében/felfelé a folyóparttól, a csatornától vagy a parttól, mielőtt az oldalirányú terjedés összeomlik"]
LateralCheck -->|"Nem, Near Coastline"| TsunamiRule["Ne feledje a szökőár prioritást: Ha nyílt parton van hosszú/erős földrengés után, azonnal evakuálja a magasba"]
EvacTilt --> HazardZone["Kerülje el a ledőlt elektromos vezetékeket, a megemelt aknákat, az elsüllyedt hídrámpákat és a szennyvízzel szennyezett homokforrásiszapot"]
MoveInland --> HazardZone
HazardZone --> AftershockPrep["Újbóli cseppfolyósodás várható az utórengések során; Ne igyon csapvizet mindaddig, amíg a hálózat meg nem erősíti, hogy a hálózat ép"]
Geotechnikai mechanika: Hogyan válik a szilárd talajból folyékony iszap¶
Annak megértéséhez, hogy egyes városrészek miért válnak futóhomokká egy földrengés során, miközben a két kilométerre lévő domboldali házakban egyáltalán nem tapasztalható talajhibák, a mérnökök három geotechnikai összetevőt vizsgálnak meg, amelyeknek egyszerre kell jelen lenniük: laza, kohéziómentes szemcsés talaj, a talajvíz sekély telítettsége és ciklikus szeizmikus nyírófeszültség.
1. A talaj cseppfolyósításának három előfeltétele¶
- Laza, kohéziómentes homok vagy nem műanyag iszap (
Holocene deposits and uncompacted hydraulic fill): - Száraz vagy normál vízelvezetésű talajban az egyes homok- és iszapszemcsék nyitott, lazán tömörített vázszerkezetben feszülnek egymásnak (
high void ratio). Az épületek és a fedő talaj súlyát teljes mértékben támogatja a szemcse-szemcse súrlódás az érintkezési pontokon ezen homokszemcsék között (effective stress, jelölésesigma-prime). - Az agyagban gazdag talajok ritkán cseppfolyósodnak a klasszikus értelemben, mert a mikroszkopikus agyaglemezkék elektromos kohéziós erők által vannak egymáshoz kötve, míg a tiszta homok és iszapszemcsék kohéziója nulla, és szigorúan a súrlódástól függ.
- Sekély vízszint (a felszíntől 1-15 méteren belül):
- A vízszint alatti homokszemcsék közötti minden mikroszkopikus pórustér 100%-ban összenyomhatatlan folyékony vízzel van kitöltve.
- Gyors ciklikus szeizmikus rázkódás (vízelvezetés nélküli terhelés):
- Amikor a földrengés S-hullámai (nyírási hullámok) felfelé haladnak át a talajoszlopon, 15-45 másodperc alatt több tucatszor nyírják oda-vissza a laza homokvázat.
- Ez a vibráció kirázza a laza homokszemeket a nyitott elrendezésükből, és arra kényszeríti őket, hogy megpróbáljanak szorosabb, sűrűbb konfigurációba tömörülni (
contractive behavior). - Mivel azonban a pórusterek megtelnek vízzel, és a rázás túlságosan gyorsan történik ahhoz, hogy a víz elfolyjon a talajon keresztül, az összeomló homokszemcsék inkább kinyomják a beszorult pórusvizet.
- Nulla hatékony stressz (
sigma-prime = 0): Pórusvíz nyomás (u) az egekbe szökik, amíg el nem éri a fedő talaj teljes lefelé irányuló tömegét (sigma). Terzaghi effektív stressz-egyenlete (sigma-prime = sigma - u), ha a pórusvíz nyomása megegyezik a teljes túlterhelési feszültséggel, a homokszemcsék közötti effektív érintkezési erő nullára csökken. Mivel a szemcséket most nyomás alatti vízben szuszpendálják anélkül, hogy érintkeznének egymással, a talaj súrlódási nyírószilárdsága nulla, és nehéz folyadékként viselkedik, egységnyi tömege nagyjából 1800-2000 kg/m3 (112-125 font/ft3), ami majdnem kétszer olyan sűrű, mint a tiszta víz.
2. A cseppfolyósodás helye: Magas kockázatú tereptípusok¶
- Tömörítetlen hidraulikus feltöltés és visszanyert terület: Kikötői kerületek, repülőterek, vízparti lakóépületek és mesterséges szigetek, amelyeket úgy hoztak létre, hogy laza homokot és sárt kotrtak ki az öbölből, majd mély vibrációs tömörítés nélkül a partfal mögé szivattyúzzák (például San Francisco Marina kerülete, Tokiói-öböl / Urayasu visszanyert területe, a Kobe-öböl kikötői szigete).
- ** Folyódelták, árterek és elhagyott folyócsatornák (
oxbowséspoint bars)**: Fiatal hordalékhomok és iszap, amelyet kanyargó folyók raktak le az elmúlt 10 000 évben (például a Christchurch Avon folyó folyosója Új-Zélandon, a Sacramento-San Joaquin-delta, a Mississippi folyó Új-Madridi szeizmikus övezete és a Fraser folyó deltája Vancouver közelében). - Parti dűnékfolyosók és gát-köpött lagúnák: Laza, szél fújta homok a magas parti vízfelületeken.
Az öt fő cseppfolyósítási veszély összehasonlítása¶
| Cseppfolyósodási jelenség | Geotechnikai Mechanizmus | Földi és szerkezeti aláírás | Elsődleges életbiztonsági és infrastrukturális veszély |
|---|---|---|---|
| 1. Csapágykapacitás meghibásodás és építési dőlés / rendezés | A sekély épületalap alatt lévő cseppfolyós talaj már nem bírja el a szerkezet lefelé irányuló súlyát (100 to 300+ kPa), amitől az épület úgy süllyedt, mint egy sárba esett betontömb. |
Az épületek 0,3-3,0 métert (1-10 láb) süllyednek a talajba, és 5-60 fokkal megdőlnek; a külső járdák felfelé emelkednek a süllyedő falak körül; ajtók és ablakok becsukódnak. | Hirtelen szerkezeti felborulás, felborulás utórengések során, elnyírt gáz/elektromos csatlakozások a pincébe jutva, és beszorult utasok a rácsos ajtókeretek mögött. |
| 2. Homokforrások (homokvulkánok) és árvíz a pincében | A 2-10 méterrel a föld alatti cseppfolyósított homokréteg nyomás alatti pórusvize felfelé robban a fedő száraz felszíni kéreg repedésein (hydraulic fracturing), lebegő homokot és iszapot szállítva a felszínre. |
Szürke, barna vagy fekete nedves homok kúpos vulkánjai, 0,3-5 méter átmérőjű, utcákon, udvarokon és repedezett beton garázs-/pincelapokon keresztül törnek ki; a rázás megszűnése után 15-120 percig csobog a víz. | Elárasztja a földszinti helyiségeket és pincéket 30-60 centiméteres (1-2 láb) nehéz iszappal, üríti a talajt a felhajtók és utak alatt, és a törött csövekből nyers szennyvizet szór ki. |
| 3. Oldalirányú terítés (vízszintes blokkcsúsztatás) | A felszín alatti cseppfolyósított homokréteg tetején fellépő, nem cseppfolyósított felszíni talajkéreg vízszintesen lecsúszik nagyon enyhe lejtőn (0,3-5 fok) egy meg nem támasztott szabad felület (folyócsatorna, csatorna vagy kikötői partfal) felé. | A talaj 0,5-3 méter széles párhuzamos félhold hasadékokra szakad, és vízszintesen 0,5-10+ métert eltolódik; a partfalak kifelé dőlnek; A hídpillérek befelé nyomódnak, és leejtik az utakat. | Félbeszakítja a házakat, amelyek egy oldalirányú hasadékon terülnek el, a folyópartokat vízbe omlik, és elnyír minden, a csúszdazónát keresztező betemetett vizet, csatornát és nagynyomású gázvezetéket. |
4. Flow cseppfolyósítás / Katasztrofális sárfolyás (Flow Slide) |
A 3-5 foknál meredekebb lejtőkön (vagy telített finom iszapokban és part menti sziklákban) a cseppfolyósított talaj elveszíti maradék erejét, és nagy sebességgel folyik lefelé, mint egy folyékony lavina. | Egész városrészek, autópálya töltések vagy földgátak feloldódnak egy gyorsan mozgó iszapfolyóvá, amely több száz métertől több kilométerig halad 20-50 km/h (12-30 mph) sebességgel. | Az építmények és a lakosok teljes eltemetése és elpusztítása (mint például a 2018-as Paluban, Indonéziában található petobo/balaroa cseppfolyósító csúszda és az 1971-es Alsó-San Fernando-gát csúszda). |
| 5. Buoyant Uplift ("Utility Float") | Mivel a cseppfolyósított homok iszap sűrűsége: 1.9 g/cm3, bármilyen üreges vagy könnyű eltemetett tárgy, amelynek térfogatsűrűsége kisebb, mint 1.9 g/cm3 hatalmas felfelé irányuló Arkhimédész felhajtóerőt tapasztal, és a felszínre úszik. |
Eltemetett üvegszálas/acél szeptikus tartályok, üres úszómedencék, benzinkutak tárolótartályai és beton csatornaaknák 0,5-2 méterről (1,5-6,5 lábról) egyenesen felfelé emelkednek a földből. | Felszakítja a föld alatti szennyvízcsatornákat, leszakítja az üzemanyag-vezetékeket az eltemetett benzinkút tartályaiból, és az utcák közepén kiálló aknatornyokkal blokkolja a vészhelyzeti tűzoltóautókat. |
A cseppfolyósodás felismerése és túlélése földrengés alatt és közvetlenül utána¶
Milyennek tűnik a cseppfolyósítás, hangzik és érződik a földön¶
- A remegés az éles lökésekről a lassú, émelyítő „vízágyra” vagy a csónakfedélzet gördülő mozgására: Abban a pillanatban, amikor az alatta lévő homokréteg cseppfolyósodik, a nagyfrekvenciás függőleges és vízszintes rezgések csillapításra kerülnek, és helyüket hosszú idejű, gördülő talajhullámok veszik át (
0.5 to 2 Hz), amelyek szinte lehetetlenné teszik a járást vagy az állást. - A sáros víz gejzírjei kitörnek a járda és a pázsit repedéseiből: A rázás megkezdése után 10-60 másodpercen belül a nyomás alatti talajvíz áttöri a felszíni kérget. Előfordulhat, hogy piszkos szürke vagy fekete víz 0,5-2 méter (1,5-6,5 láb) magasságból lövell ki a levegőbe a lineáris talajrepedésekből, a betonfelhajtók tágulási hézagaiból vagy a telefonoszlopok és fatörzsek körül.
- Telefonoszlopok, utcai lámpák és parkoló autók süllyednek a szeme láttára: A nehéz közműoszlopok egyenesen lesüllyednek vagy őrült szögben dőlnek, miközben a körülöttük lévő aszfalt hullámzik és meghajlik.
Lépésről lépésre kiürítés süllyedő vagy dőlő épületből¶
Amint az erőszakos remegés annyira alábbhagy, hogy fel tudjon állni:
- Azonnal ellenőrizze a szerkezeti dőlést: Nézze meg az ajtókereteket, ablakkereteket, függő lámpatesteket, vagy helyezzen egy kerek tárgyat/vizes palackot a padlóra. Ha a padló észrevehetően lejtős, vagy ha erősen neki kell nyomni egy rácsos fa ajtókeretnek a nyitáshoz, akkor az épület alapja differenciált cseppfolyósodást szenvedett.
- Vegyél fel masszív cipőt, fogd a táskádat, és azonnal menj ki a lépcsőn:
- Soha ne használjon felvonót: Még az 1 fokos dőlésszög is meggörbíti a felvonó vezetősíneit, és beszorítja a vezetőfülkét az emeletek közé.
- Figyelje a lépéseit a földszinti kijárati küszöbnél: Ha egy nehéz épület 30-90 centimétert (1-3 láb) süllyed a cseppfolyós talajba, a külső járda felfelé görbülhet a földszinti kijárati ajtókon keresztül, vagy a külső lépcső kinyílt a homokozóval, és teljesen megtelt a tornáctól. hígtrágya.
- ** Maradjon távol az épület felboruló árnyékától (
1.5 times building height)**: Ha kint van, ne gyűljön össze a járdán közvetlenül egy ferde többszintes épület mellett. Menjen nyílt parkba, széles kereszteződésbe vagy parkolóba, amely legalább az épület magasságának 1,5-szerese távolabb a ferde homlokzattól.
Elsüllyedhet és megfulladhat egy emberi lény egy homokba forrva vagy cseppfolyós udvarban?
Elterjedt filmmítosz az, hogy a földrengés cseppfolyósítása az egész földet feneketlen futóhomokká változtatja, amely egészben elnyeli a fejük felett a gyalogosokat. A fizikai valóságban az ember nem tud teljesen a cseppfolyósított homok felszíne alá süllyedni. Mivel a cseppfolyósított homok iszap sűrűsége 1800-2000 kg/m3, ami közel kétszerese az emberi test sűrűségének (1,000 kg/m3), Arkhimédész felhajtóereje megakadályozza, hogy az álló vagy fekvő személy térdtől derékig (30-80 centiméter / 1-2,5 láb)-nál mélyebbre süllyedjen, hacsak nem esik egy mély, nyitott, oldalsó feszültségű hasadékba vagy egy beomlott csatornaüregbe. Ha azonban térdig aktív homokforralóba vagy cseppfolyósított árokba lép, a homok percek alatt megszilárdul, mint a nedves beton, ahogy a pórusvíz kiürül, és szorosan bezárja a lábát, amikor egy utórengés vagy szökőár közeledik. Mindig sétáljon füves gyepen, ép betonlapokon vagy aszfalton, ahelyett, hogy friss, szürke homokos forralókúpokba lépne.
Hogyan lehet kiszabadítani a földrengés utáni cseppfolyósító homokban rekedt személyt vagy járművet
Ha egy személy csizmái vagy lábai beszorulnak a térdig érő cseppfolyós homokba, amikor a pórusvíz kifolyik, és a homok bezárul, soha ne húzza egyenesen felfelé a karját, ami vákuumos szívást hoz létre a láb alatt, és kimozdíthatja az ízületeket. Ehelyett kérje meg a személyt, hogy lassú körökben mozgassa a bokáját, hogy újra felkavarja a vizet a csizmája körül (local re-liquefaction), miközben egy vödör vizet öntenek a lábszáruk köré, és hátradőlve az egyik lábukat vízszintesen kicsúsztatják a felületen. Ne próbálja meg kiásni az elsüllyedt személygépkocsikat, amíg az utórengések el nem csillapodnak, mivel a járművek gyakran lesüllyednek a tengelyükig, és nem vízszintes csörléssel, hanem daruval vagy vonóhevederrel kell őket függőlegesen megemelni.
A földrengés utáni közüzemi és egészségügyi veszélyek kezelése cseppfolyósítási zónákban¶
A nagyobb városi földrengések (például a 2011-es Christchurch-i földrengés, amely több mint 400 000 tonna cseppfolyósító iszapot lövellt ki a város utcáira, vagy az 1995-ös kobei és 1989-es Loma Prieta földrengések) a cseppfolyósítás az eltemetett "mentőöv" infrastruktúrát egyidejűleg tönkreteszi az egész kerületben:
1. Törött vízvezeték párosítva megszakadt gázvezetékkel (tüzvészveszély)¶
- Miért száradnak ki a tűzcsapok: A cseppfolyósítás és az oldalsó terítés széthúzza a rideg öntöttvas és azbesztcement kommunális vízvezetékeket minden csatlakozásnál, nullára csökkentve a városi víznyomást abban a pillanatban, amikor a földgázvezetékek megrepedése tüzet gyújt az eltolt faházakban.
- Hogyan védje meg otthonát:
- Ne kapcsolja ki automatikusan a gázórát, ha nincs gázszag, nincs sziszegő hang, és nincs szerkezeti elmozdulása/dőlése a házában (mivel a közműszolgáltatóknak minden elzáró mérőt egyedileg meg kell vizsgálniuk és újra kell gyújtaniuk, ami télen hetekig is eltarthat).
- Azonnal zárja el a fő gázszelepet, ha háza elmozdult az alapjain, ha oldalirányú repedések keresztezik az udvart a gázvezeték közelében, vagy ha gázszagot érez, vagy sziszegést hall.
- Zárja el a fő háztartási vízbevezető szelepet (ahol a víz az utcai mérő után jut be a házba), hogy tiszta ivóvizet zárjon be a háztartási vezetékekbe és a vízmelegítő tartályába, mielőtt a megrepedt utcai vezetékek visszaszívják a szennyezett szennyvizet a vízvezetékbe.
2. Úszó szeptikus tartályok, törött csatornahálózatok és biológiailag veszélyes iszap felszámolása¶
- Mivel a föld alatti gravitációs agyag- és PVC egészségügyi csatornavezetékek majdnem 100%-a eltörik, amikor a cseppfolyósítás több mint 10 centiméterrel (4 hüvelyk) eltolja a talajt, az udvarokban, utcákon és pincékben felbugyogó talajvíz keveredik nyers emberi szennyvízzel.
- Soha ne engedje, hogy gyerekek vagy háziállatok játsszanak a homokban, hogy sarat vagy álló cseppfolyósító tócsákat forraljanak.
- A cseppfolyósító iszap kilapátolásakor az otthonokról és az autóbehajtókról:
- Viseljen vízálló gumicsizmát, erős vízálló kesztyűt, védőszemüveget és N95 / FFP2 részecskeszűrőt (különösen, ha a finom glaciális/hordalékos kőzetliszt iszap a következő napokban levegőben szálló szilícium-dioxid porrá szárad, súlyos légzési veszélyt okozva Christchurchben "folyósodási porviharként").
- A nedves iszapot lapátolja halomba az út menti járdaszegély mentén (soha ne mossa le a cseppfolyósító homokot a háztartási csatornákba vagy a települési viharcsatornákba, mivel a nehéz homok azonnal eltömíti a csapadékcsatornákat, mint a cement, és súlyos utcai áradásokat okoz a következő esőzéskor).
Földrengés-mérséklés: Térképek ellenőrzése és ingatlanok védelme¶
Ha földrengésveszélyes tengerparti, folyóparti vagy delta régióban él:
- Ellenőrizze a hivatalos geológiai cseppfolyósodási veszélytérképeket:
- Az Egyesült Államokban állami geológiai felmérések (mint például a California Geological Survey
CGSA szeizmikus veszélyzónák, Washington DNR, Oregon DOGAMI és Utah UGS) és az USGS ingyenes, utcánkénti folyósodásra való hajlamossági térképeket tesz közzé online. - A cseppfolyósítási zónák alapozása és közművesítése:
- A szabványos földrengéscsavarozás (fa küszöblemezek megerősítetlen kerületi szalagtalpokhoz csavarozása) gyakran nem elegendő, ha a talaj cseppfolyósodik és oldalirányban szétterül, mert maga a szalagtalp széthúzódik. A nagy cseppfolyósítási zónákban lévő otthonok vasbeton szőnyeglapokra, utólag feszített rácsokra vagy mély cölöpökre szükségesek, amelyeket sűrű, nem cseppfolyósítható rétegekké kell leverni.
- Szereljen fel rugalmas hullámos, rozsdamentes acél vagy fonott szeizmikus csatlakozókat a földgázmérőjére, a vízmelegítőre és a fő vízbevezető vezetékre, hogy az utca és a ház között 15-30 centiméteres (6-12 hüvelyk) különbség a talajban ne nyírja le a merev csöveket a falról.
Regionális segélyhívó számok és ügynökségi protokollok¶
| Régió / Ország | Segélyhívó szám | Hivatalos szeizmikus és geotechnikai kockázati ügynökségek |
|---|---|---|
| Egyesült Államok és Kanada | 911 | Az Amerikai Egyesült Államok Geológiai Szolgálata (USGS) közel valós idejű PAGER és talajhibák (elfolyósodás és földcsuszamlás) térképeket készít 30 percen belül. M5.0+ földrengés; FEMA, CGS (Kalifornia) és Natural Resources Canada (NRCan) kezeli az épületbiztonsági címkéket (piros/sárga/zöld táblák az ATC-20 protokollok szerint). |
| Új-Zéland és Ausztrália | 111 (NZ) / 000 (Ausztrália) | GNS Science / GeoNet (Új-Zéland), NEMA és Toka Tū Ake EQC vezetik a globális bevált gyakorlatokat a lakossági cseppfolyósítási zónák, az iszap ártalmatlanítása és a geotechnikai talajkárok felmérése terén. |
| Japán | 119 (Tűzoltó/Mentés) / 110 (Rendőrség) | A Japán Meteorológiai Ügynökség (JMA) és a Föld-, Infrastruktúra-, Közlekedési és Idegenforgalmi Minisztérium (MLIT) azonnali szeizmikus intenzitást bocsát ki (Shindo) riasztások, cunami figyelmeztetések és települési cseppfolyósodási veszélytérképek. |
| Európai Unió és Egyesült Királyság | 112 (EU) / 999 (Egyesült Királyság) | Európai-Mediterrán Szeizmológiai Központ (EMSC), INGV / Protezione Civile (Olaszország) és AFAD (Törökország) koordinálja a földrengés utáni szerkezeti vizsgálatot és a mentőkötél-szigetelést. |
| Ázsia-csendes-óceáni és India | 112 (India/Indonézia) / 119 (Tajvan) / 911 (Fülöp-szigetek) | A BMKG (Indonézia), PHIVOLCS (Fülöp-szigetek), CWA (Tajvan) és NDMA (India) kezeli a part menti cseppfolyósítást, az áramlási csúszda evakuálását és a szökőár-figyelmeztetést. |
Gyakran ismételt kérdések¶
Miért válik a szilárd talaj folyékonyvá egy földrengés során?¶
A talajvízszint alatt elhelyezkedő laza, homokos vagy iszapos talajban az épületek és a felette lévő talaj súlyát általában a súrlódás tartja meg, ahol az egyes homokszemcsék egymáshoz nyomódnak. Amikor a földrengés nyíróhullámai hevesen össze-vissza rázzák a talajt, a laza homokszemcsék megpróbálnak egy szűkebb térben megtelepedni, összenyomva a szemcsék közötti mikroszkopikus pórusokban rekedt vizet. Mivel a rázás túl gyorsan történik ahhoz, hogy a víz elfolyjon, a víznyomás az egekbe szökik, amíg szét nem löki a homokszemeket. Mivel a szemcsék a túlnyomásos vízben lebegnek, ahelyett, hogy érintkeznének egymással, a talaj elveszíti minden súrlódási erejét, és úgy viselkedik, mint egy nehéz folyékony iszap.
Mik azok a "homokforrások" vagy "homokvulkánok", és veszélyesek-e?¶
Homokforrások (más néven homokfúvások vagy iszapvulkánok) akkor keletkeznek, amikor a föld alatt 2-10 méterrel a vízzel telített homokréteg intenzív nyomás hatására elfolyósodik, és a szárazabb felszíni talaj vagy betonlapok repedésein keresztül felfelé robban. Ez a nyomás alatt álló víz szuszpendált szürke vagy barna homokot szállít a felszínre, és kúp alakú nedves iszaphalmokat épít, amelyek átmérője 30 centimétertől több méterig terjed. Míg a víz hőmérséklete hideg (nem forró vulkáni láva), a homokforrások veszélyesek, mert kiürezik az utak és az alapok alatti üregeket, elöntik a földszinteket erős sárral, és gyakran szennyeződik a megszakadt földalatti csatornahálózat nyers szennyvízével.
Miért pattannak ki a földből az eltemetett aknafedelek, szeptikus tartályok és úszómedencék a cseppfolyósítás során?¶
Amikor a telített homok cseppfolyósodik egy földrengés során, a keletkező homok-víz iszap folyadéksűrűsége nagyon magas, körülbelül 1900 kilogramm köbméterenként (majdnem kétszer olyan nehéz, mint a tiszta víz). Arkhimédész felhajtóereje szerint minden olyan eltemetett üreges konténer, amelynek köbméterenkénti össztömege könnyebb, mint a környező folyékony homok, mint például az üreges beton csatornaakna, az üres üvegszálas szennyvíztisztító tartály, a föld alatti benzinkút üzemanyagtartálya vagy a leeresztett hátsó udvari úszómedence, erőteljesen felfelé tolódik, és 0,5 méter magasságban lebeg a talajtól.
Elsüllyedhet az ember a feje fölött és belefulladhat a cseppfolyós futóhomokba egy földrengés során?¶
Nem, az emberi lény nem tud teljesen a lapos, cseppfolyósított homok felszíne alá süllyedni pusztán a felhajtóerő révén. Mivel az emberi test sűrűsége közel 1000 kg/m3, míg a cseppfolyósított homok iszap sűrűsége megközelíti az 1900 kg/m3-t, az ember megközelítőleg térdtől derékig lebeg. A cseppfolyósítás azonban háromféleképpen is csapdába ejtheti vagy megölheti a gyalogosokat: először is, amint a víz kifolyik a homokból, a homok szilárd cementként rögzül a lába körül; másodszor, az oldalról terjedő mély repedéseket hasít fel a folyópartok közelében, amelyekbe emberek vagy autók eshetnek be; és harmadszor, a 3 foknál meredekebb lejtőkön a cseppfolyósodás nagysebességű iszapfolyási lavinát indíthat el (`flow slide`).
Mi az "oldalirányú terjedés", és miért teszi tönkre a folyók és kikötők közelében lévő házakat?¶
Az oldalirányú terjedés akkor következik be, amikor a szilárd felszíni talaj felső kérge (ahol házak, utak és közművezetékek épülnek) egy eltemetett homokréteg tetejére kerül, amely földrengés során cseppfolyósodik. Még akkor is, ha a talaj alig észrevehető, mindössze 0,5-2 fokos szögben lejt egy folyócsatorna, csatorna, tópart vagy kikötőpart felé, a felső kéreg vízszintesen csúszik lefelé a folyékony homokréteg tetején, mint egy zsíron csúszott jégtömb. Ahogy a talaj 0,5-5+ méterrel oldalra nyúlik a víz felé, mély, párhuzamos repedéseket hasít fel, amelyek kettészakítják az alapokat, és elnyírnak minden betemetett víz-, csatorna- és gázcsövet.
Ha az épületem kissé megdől egy földrengés során, de nincsenek letört falai, biztonságos-e bent maradni?¶
Nem, minden olyan épületet, amely láthatóan megdőlt vagy a földbe süllyedt, azonnal evakuálnia kell, amint a rázkódás megszűnik. Még akkor is, ha a beton vagy fa keret töretlennek tűnik, a billenő épület tömegközéppontja eltolódott a középponttól (`the P-Delta effect`), extrém gravitációs terhelést okoz az alapozás alsó oldalán, miközben az alatta lévő talaj vizes és gyenge marad. Amikor percekkel vagy órákkal később támad az első erős utórengés, az alacsony oldal alatti homok szinte azonnal elfolyósodik, ami egy enyhén megdőlt épület oldalára borulását vagy teljesen összedőlését okozhatja. Várja meg, amíg egy építőmérnök megvizsgálja és kitáblázza az épületet.
Kapcsolódó útmutatók¶
- Földrengések: ejtse le, fedje le és tartsa meg a túlélési lépéseket
- Földrengés utórengések, megrongálódott épület visszavezetése és gázelzárás ellenőrzése
- Víznyelők, talajsüllyedések és alapbeomlás
- Földcsuszamlások, sárcsuszamlások és törmelékek miatti evakuálás
- Szökőár: part menti földrengés leállítása és függőleges evakuálás
Források és hivatalos útmutatás¶
- Amerikai Egyesült Államok Geológiai Szolgálata (USGS) - Földrengésveszély Program: Talajfolyósodási adatlap, valós idejű talajhibák modellezése és oldalirányú terjedés veszélyének értékelése.
- Szövetségi Veszélyhelyzet-kezelési Ügynökség (FEMA) és Országos Földrengésveszély-csökkentési Program (NEHRP, Egyesült Államok): A meglévő épületek és a létfontosságú infrastruktúra szeizmikus veszélyeinek csökkentése a cseppfolyósodásra hajlamos talajokon.
- GNS Science, Toka Tū Ake EQC és Üzleti, Innovációs és Foglalkoztatási Minisztérium (MBIE, Új-Zéland): Tervezési és mérnöki útmutató a potenciálisan cseppfolyósítható földekhez (Canterbury Earthquakes Royal Commission Lessons).
- California Geological Survey (CGS, Egyesült Államok): Különleges kiadvány 117A: Útmutató a szeizmikus veszélyek (folyósodás és szeizmikus földcsuszamlások) értékeléséhez és mérsékléséhez Kaliforniában.
- Nemzeti Kutatási Tanács (NRC) - Nemzeti Tudományos, Műszaki és Orvostudományi Akadémiák (Egyesült Államok): A földrengések által kiváltott talajcseppfolyósodás és annak következményei értékelésének legkorszerűbb állása és gyakorlata.